马山(姜文 饰)是西南地区某边陲小镇的一名普通警察,某晚参加妹妹婚宴时因喝得酩酊大醉被人送回家中,次日早晨醒来时,他发现从不离身的配枪不翼而飞。意识到偷枪人可用枪里的三颗子弹杀人时,马山不禁毛骨悚然,当晚所有参加妹妹婚礼的人都成了他的怀疑对象...
在刑警学院任职的物理天才唐川(王凯 饰)与中学教师石泓(张鲁一 饰)年少相识,因彼此对数学的共同兴趣而惺惺相惜,多年后唐川在调查一桩杀人案时, 身为石泓邻居的陈婧(林心如 饰)被列入警方的“嫌疑人”之中,石泓与唐川因此再度重逢,而唐川却在调查中发现了更大的秘密……被迫站在对立面的唐川、石泓由此展开了一场高智商对决,一步步推动故事走向既震撼人心又令人扼腕的结局。
羊城广州,我边防军抓获了代号209的入境特务,死前交待要和广州基地头目“梅姨”取得联系。领导把侦破任务交给了王练,他冒充209找到测字先生“小神仙”,“小神仙”让他次日见“梅姨”,而见到的人叫八姑,马老板安排他二人假扮夫妻,用电台和境外保持联系。私人诊所陈医生由于过去历史不光彩,其弱点被敌人利用,无奈之下服毒自杀,后被救起,在公安人员的帮助下,他克服糊涂思想,协助破案。得知敌特要劫持客轮去香港,王练随八姑上了船,这时,真正的“梅姨”出现了,她竟是八姑家的佣人刘妈......
罗洁夫向死去的妻子绣兰的相片做忏悔,他的表妹小燕来说有一个怪事,有一个黑影老在跟着她,小燕走后,他一个人在屋内,幻觉中她死去的妻子又来跟他说了些话。后来小燕的同学于克明来说他接到一封恐吓信,信中说叫他与小燕断绝关系。罗洁夫他提出为了小燕的安全禁止于克明与小燕来往,经过痛苦的决定于克明同意离开小燕,罗洁夫向姐夫孟利群表明了他已爱上了小燕,但利群反对,并向小燕公开了姐姐绣兰死的真相。
1953年9月,某省城。我公安机关收到敌情通报,敌人要在国庆节制造爆炸事件。侦察员顾群(印质明 饰)接受任务后,立即走访群众,了解破案线索。特务何占彪(浦克 饰)、白松亭(李颉 饰)采用偷寄匿名信、制造交通事故等手段,诬陷接待处司机平小海(赵联 饰),转移公安人员的侦察方向,从中混水摸鱼。小学生淘气(马世达 饰)做梦都想不到,在他喜欢摆弄的闹钟里竟被人安放了定时炸弹,爆炸时间为国庆节上午十点钟。何占彪作案后想座火车逃跑,但被顾群抓获,与此同时,平小海的女朋友赵小惠(贺小书 饰)正帮着小海从被人诬陷的苦恼中